Номер 11, страница 78 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 11. Гидролиз солей. Глава 1. Повторение и углубление знаний - номер 11, страница 78.

Условие.

11. Что называют основанием Льюиса, кислотой Льюиса? Объясните, почему $NH_3$, $H_2O$, $S^{2-}$ относят к основаниям Льюиса, а $H^+$, $BF_3$, $AlCl_3$ — к кислотам Льюиса.

Решение.

Решение 2.

Согласно электронной теории кислот и оснований, предложенной Г. Н. Льюисом:
Кислотой Льюиса называют частицу (молекулу или ион), которая является акцептором, то есть способна принять пару электронов на свою вакантную орбиталь для образования ковалентной связи.
Основанием Льюиса называют частицу (молекулу или ион), которая является донором, то есть имеет неподеленную электронную пару и способна предоставить её для образования ковалентной связи.

Взаимодействие между кислотой и основанием Льюиса приводит к образованию аддукта — нового соединения с ковалентной связью, образованной по донорно-акцепторному механизму.

Объяснение, почему $NH_3$, $H_2O$, $S^{2-}$ относят к основаниям Льюиса

Эти частицы являются основаниями Льюиса, так как содержат атомы с неподеленными электронными парами, которые они могут предоставить (пожертвовать) для образования связи с кислотой Льюиса (акцептором).

• Молекула аммиака ($NH_3$) имеет атом азота с одной неподеленной электронной парой ($:NH_3$). Он выступает донором, например, в реакции с протоном $H^+$: $NH_3 + H^+ \rightarrow [NH_4]^+$.
• Молекула воды ($H_2O$) имеет атом кислорода с двумя неподеленными электронными парами ($H_2\ddot{O}:$). Она может отдать одну из пар, например, для образования иона гидроксония $[H_3O]^+$: $H_2O + H^+ \rightarrow [H_3O]^+$.
• Сульфид-ион ($S^{2-}$) — это анион с избытком электронов, имеющий несколько неподеленных электронных пар. Он является сильным донором электронов для различных кислот Льюиса, например, катионов металлов.

Ответ: $NH_3$, $H_2O$ и $S^{2-}$ являются основаниями Льюиса, поскольку у них есть неподеленные электронные пары, которые они могут предоставить в качестве донора для образования ковалентной связи.

Объяснение, почему $H^+$, $BF_3$, $AlCl_3$ относят к кислотам Льюиса

Эти частицы являются кислотами Льюиса, так как имеют вакантные (свободные) электронные орбитали и могут принять на них электронную пару от основания Льюиса (донора).

• Ион водорода ($H^+$), или протон, не имеет электронов и обладает свободной 1s-орбиталью, что делает его сильным акцептором электронной пары.
• В молекуле фторида бора ($BF_3$) центральный атом бора имеет на валентной оболочке всего 6 электронов (электронный секстет), а не стабильный октет. У бора есть вакантная p-орбиталь, на которую он может принять электронную пару от основания, например, от аммиака: $BF_3 + :NH_3 \rightarrow F_3B-NH_3$.
• В молекуле хлорида алюминия ($AlCl_3$) центральный атом алюминия, как и бор в $BF_3$, также имеет неполную валентную оболочку с 6 электронами и вакантную орбиталь. Поэтому $AlCl_3$ является типичной кислотой Льюиса, принимающей электронную пару, например, от иона $Cl^-$ с образованием комплексного иона $[AlCl_4]^-$.

Ответ: $H^+$, $BF_3$ и $AlCl_3$ являются кислотами Льюиса, поскольку они имеют вакантные электронные орбитали, на которые могут принять электронную пару в качестве акцептора.